超浅层曲线顶管管节破坏原因分析

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1、第22卷第2~3期2005年3月非开放技术TrenchlessTechnologyV01．22．No．2～3March，2005超浅层曲线顶管管节破坏原因分析杨转运1吴汉辉2王羽1赵丽丽1(1．重庆交通学院，重庆，400074；2．四川省蜀通岩土工程公司重庆公司，重庆，401147)摘要：通过对某主排水工程大直径超浅层曲线顶管管节破坏的工程事故原因进行了深入地分析，找出了导致该事故发生的主要原因，得到了一些有益于工程的结论。关键词：平曲爹顶管严凝垆节卿殛垃婴曳顶管施工是借助于主顶油缸及管道间中继站等的推力，把工具

2、管或掘进机(机头)从工作井内穿过岩土层一直顶推到接收井内，与此同时把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间。这是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法，具有施工快捷、对周围环境影响小等特点，近几年来在市政建设中被广泛采用。超浅层顶管[1】，目前国内外没有严格的定义，参考上海顶管技术操作规程要求(顶管覆盖土厚不得小于1．5倍管径)，定义为：顶管管节顶面覆盖层的厚度H

3、某主城排水工程顶管管节破坏的工程事故进行原因分析讨论。1工程概况1．1工程概述某主城排水工程为污水截流顶管工程，管径为中2200，全长2500多米，整条线路沿长江南岸滩内侧人行道布置，分四个工作井(编号为1≠≠、2≠≠、3≠≠、4≠≠)施工。该工程管顶最大覆盖土层的厚度为2．90m，最浅覆盖土层的厚度为0．5m，平均厚度为0．95m，根据上述超浅层顶管的定义，判定该顶管工程为超浅层顶管；在2508m长的顶管轴线有1120．7m是圆弧曲线，曲率半径最小的为400m，最大的为1200m，显然，也属于曲线顶管，同时综合

4、前面的超浅层顶管定义，该顶管工程为超浅层曲线顶管工程。1．2现场条件施工区域于两年前沿长江岸滩回填新建人行道下，与滨江路相伴而行。该路段的污水管线最初设计是采用明挖埋管施工，这种方法不仅会破坏刚刚形成的商业繁荣，而且还会出现严重影响城市空气质量等一系列环境问题，故不采用明挖的方式，改用顶管工程。该顶管工程原计划设计在回填新建商业门面房基下，由于商业街门面抢先建成，污水管线只好平移至商业街门口人行道下。1．3水文地质条件该地区属亚热带气候，温暖湿润，雨量充沛。具有春早夏长，秋雨连绵，冬暖多雾的特点，施工场地位于长江

5、右岸的岸坡地带，呈带状，长约3．62kin，直接受长江与嘉陵江水位的共同影响。一般情况，11月至次年4月为枯水期，同年5月至10月为洪水期，其中7月、8月两个月为最高洪水期。根据长江10嘶山体猎瞄缎图1顶管工程平面位置图作者简介：杨转：运(1979一)男，汉族，湖北孝感人，硕士生，主要研究方向地下空间结构；E—mail：xglyz@sina．com第22卷第2~3期杨转运吴汉辉王羽赵丽丽：超浅层曲线顶管管节破坏原因分析89水位资料代表值：常年枯水位160．OOm左右，实测最高洪水位193．50m(1981年07月

6、16日22：00时)。该地区位于长江中上游，距下游三峡大坝610．OOkm左右，处于库区回水区末端。据收集的资料，成库常年水位为176．82m，库区百年一遇洪水位194．52m。地形上有利于地表水和地下水的排泄，顶管管道所处地层地下水量较少。管道沿线范围内的土层条件，由上而下为回填土、页岩，呈现很大的不均匀性。人行道路基已填筑2~3年，路基沉降已基本完成，可以作为地基持力层。地面高程在186．90-195．53m之间，最大的相对高差仅8．63m。由于设计变更的原因，顶管需要穿越一段滑坡坡趾部分砂岩岩层，位置如图1

7、。2事故过程2．1事故发生的位置事故发生区域处在约lOOm山体滑坡坡趾范围地段内(如图1)，距1≠≠工作井97米处有10多米山体滑坡明显，地面开裂，最大缝宽约5cm，并处在路边一巨型广告牌下方。在此处土层为连续山岩，在管内观测其土体有明显呈水平及向外倾斜状土层分布带，土层裂隙破碎、泥与岩石交错(如图2)。当时24小时凿基岩顶管进尺平均只有80cm。为加快施工进度，施工单位曾拟文上报，要求采用静态爆破等措施加快施工进度，相关工程师进行了施工现场分析，得到的结论是：该段属于岩土层不稳定地段，目前机头内岩土层情况好转，

8、基岩逐渐减少暂时不适宜采用广告牌漉凝土基础图2破坏管节横断面图静态爆破施工，继续采用人工凿除岩石法缓慢顶进施工。2．2事故过程描述在1≠≠工作井至2#工作井之间，顶管顶进至距1#工作井132米(顶进到45#管)的过程中，距1≠≠工作井87米位置处16#与17#管节接头处16#管的后端部右下口处混凝土突然裂开，裂缝沿管环端部长度约20cm，宽度约20cm，呈峰谷状(如图3)